DE685288C

DE685288C - Test arrangement for high-performance switches

Info

Publication number: DE685288C
Application number: DEA83935D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Vitaly Grosse
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-08-14
Filing date: 1937-08-14
Publication date: 1939-12-15

Description

Prüfanordnung für Hoch. leistungsschalter Die Erfindung betrifft eine Prüfanordnung für Hochleistungsschalter, bei der die Spannungsbeanspruchung nach der Stromunterbrechung durch Aufdrücken einer zusätzlichen Spannung erhöht wird und bei der die Summe der wiederkehrenden Spannung am zu prüfenden Schalter und der Zusatzspannung an Funkenstrecken auftritt, so daß diese durch die Summenspannung überschlagen und die Zusatzspannung an die Schalterklemmen gelangt.Test arrangement for high. circuit breaker The invention relates to a Test arrangement for high-performance switches, in which the voltage stress according to the current interruption is increased by applying an additional voltage and where the sum of the returning voltage on the switch to be tested and the additional voltage occurs at spark gaps, so that this is caused by the total voltage and the additional voltage reaches the switch terminals.

Es ist bekannt, derartige Prüfungen mit einer Anordnung vorzunehmen, deren Schaltungsschema in Abb. I der Zeichnung dargestellt ist. Hierin ist I die Wechselstromluelle, die den Strom für die Schalterprüfung liefert, 2 die Wechselspannungsquelle, deren Spannung ein Mehrfaches der Spannung von I ist, wobei die EMKe beider Quellen etwa in Phase liegen. 3 ist der Prüfschalter und 4 eine Funkenstrecke. Zur Begrenzung des Kurzschlußstromes des Schalters 3 sind Induktivitäten 5 und 5' vorgesehen, die gleichzeitig ein Kurzschließen der auf den Schalter gelangenden Spannungswelle über die Stromquelle I verzögern. Zum Schutz der Stromquelle vor unzulässiger Spannungsbeanspruchung dient ferner der Kondensator 6. An der Funkenstrecke 4 addieren sich die Spannungen zwischen den Punkten a, b und c, d. It is known to carry out such tests with an arrangement whose circuit diagram is shown in Fig. I of the drawing. In this I is the one Alternating current source, which supplies the current for the switch test, 2 the alternating voltage source, whose voltage is a multiple of the voltage of I, where the emf of both sources be roughly in phase. 3 is the test switch and 4 is a spark gap. To the limit of the short-circuit current of the switch 3 inductors 5 and 5 'are provided which at the same time a short-circuiting of the voltage wave reaching the switch delay the current source I. To protect the power source from impermissible voltage stress The capacitor 6 is also used. At the spark gap 4, the voltages add up between points a, b and c, d.

Ist die Spannunga, b die wiederkehrende Spannung zwischen den Schalterkontakten, so muß die Pola, rität von c, d, um den Durchbruch der Funkenstrecke zu erzwingen, der von a, b entgegengerichtet sein, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Nach Durchbruch der Funkenstrecke wird der Schalter also durch eine Spannungswelle beansprucht, die die umgekehrte Polarität wie die wiederkehrende Spannung besitzt. Eine Schalterprüfung ist nach diesem Verfahren möglich, entfernt sich jedoch von der tatsächlichen Schalterbeanspruchung beim Kurzschluß. If the voltage a, b is the recurring voltage between the switch contacts, so the polarity of c, d, in order to force the breakdown of the spark gap, that of a, b must be directed in the opposite direction, as indicated by arrows. To When the spark gap breaks down, the switch is stressed by a voltage wave, which has the opposite polarity as the returning voltage. A switch test is possible using this method, but differs from the actual load on the switch in the event of a short circuit.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nacht dadurch vermieden, daß Mittel vorgesc sind, durch welche die Zusatzspannung der Polarität der Wiederkehrspannung åï'E den Prüfschalter herangebracht wird. According to the invention, this night is avoided by using funds are provided, through which the additional voltage of the polarity of the recovery voltage åï'E the test switch is brought up.

In den Abb. 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. in Abb. 2 erfolgt die Zündung der Funkenstrecken'4 und 4', die symmetrisch in beiden Zuleitungen der Zusatzspannungsquelle 2 liegen, über kreuzweise angeordnete Widerstände 7 und 7', die durch weitere in den Verbindullgsleitungen zwischen den Klemmen des Prüfschalters 3 und den Klemmen der Zusatzspannungsquelle 2 liegende Funkenstrecken 8 und 8' überbrückt werden. Die letzteren sind derart eingestellt, daß jede von ihnen durch die wiederkehrende Spannung noch nicht gezündet werden kann. Die Widerstände 7 und 7' sind derart beschaffen, daß sie ohne Verzögerung die Spannung der Punkte a, b nach den Punkten c, f übertragen. An den Funkenstrecken 4, 4' liegt dann die Summe der wiederkehrenden und der zusätzlichen Spannung. In Figs. 2 and 3, embodiments of the invention are shown. In Fig. 2 the spark gaps '4 and 4' are ignited, which are symmetrical in both Leads of the additional voltage source 2 lie over crosswise arranged resistors 7 and 7 ', which are connected by more in the connecting lines between the terminals of the Test switch 3 and the terminals of the additional voltage source 2 lying spark gaps 8 and 8 'are bridged. The latter are set so that each of them cannot yet be ignited by the recurring voltage. The resistances 7 and 7 'are designed so that they instantly reduce the tension of the dots a, b transferred to points c, f. At the spark gaps 4, 4 'is then the Sum of the recurring and additional stress.

Sowie jedoch ein überschlag erfolgt, liegt an den Punkten e, f die Spannung der Punkte c, d, so daß die Funkenstrecken 8, 8' überschlagen werden. Durch diesen Überschlag erfolgt eine Umpolung der über die Punkten, b gelangenden zusätzlichen Spannung, so daß diese mit gleichem Vorzeichen wie die wiederkehrende Spannung an den Schalterkontakten auftritt. However, as soon as a rollover occurs, the points e, f are the Voltage of the points c, d, so that the spark gaps 8, 8 'are flashed over. By this rollover takes place a reversal of the polarity of the additional ones coming through the points, b Voltage, so that this has the same sign as the recurring voltage the switch contacts occurs.

Eine besondere Sorgfalt erfordert die Ausbildung der Widerstände mit Rücksicht auf die mit ihnen zusammenarbeitenden unvermeidlichen Kapazitäten. Damit keine Verzögerung auftritt, müssen die Kapazitäten der Punkte e und f möglichst klein sein. Diesem Zwecke dient die Verwendung einer Doppelfunkenstrecke 4, 4', durch welche die hohe Erdkapazität der Spannungsquelle 2 von den Punkten e und f ferngehalten wird. Die Widerstände7, 7' können als reine Ohmsche, Widerstände ausgeführt werden. Es ist jedoch zweckmäßiger, den Wirkwiderstand durch Reihenschaltung mit Kondensatoren mit relativ hohem Blindwiderstand bei der Prüffrequenz zu schützen. The formation of the resistors requires special care with regard to the inevitable capacities working with them. So that there is no delay, the capacities of points e and f must be as close as possible be small. The use of a double spark gap 4, 4 'serves this purpose. by which the high earth capacitance of the voltage source 2 from the points e and f is kept away. The resistors 7, 7 'can be designed as pure ohmic resistors will. However, it is more useful to connect the effective resistance in series with Protect capacitors with relatively high reactance at the test frequency.

Die Verwendung einer Kapazität g ist ferner zweckmäßig, da hierdurch die Spannung an den Punkten e und f bzw. nach Durchbruch der Funkenstrecken an den Punkten a und b eine gewisse Zeit aufrechterhalten wird. Ferner ergibt diese Kapazität beim Durchschlag des Schalters durch die Zusatzspannung einen kräftigen Üherschlagfunken, so daß der Betriebsstrom auch nach Absinken der Zusatzspannung nachfolgen kann. The use of a capacitance g is also expedient, since it thereby the voltage at points e and f or after the spark gaps have broken down to the Points a and b is maintained for a certain time. Furthermore, this gives capacity a powerful flashover spark when the switch breaks down due to the additional voltage, so that the operating current can follow even after the additional voltage has dropped.

Der Kondensator 6 kann, wie dargestellt, vor dem Dauerstrom durch eine eng eingestellte ^ ; UllkenStreCke 10 bewahrt werden.The capacitor 6 can, as shown, before the continuous current through a tightly set ^; UllkenStreCke 10 must be preserved.

In In den Leitungszug b, c bzw. a, d können zur Begrenzung des Stromes der Spannungsquelle 2 gleichfalls Widerstände, insbesondere Kondensatoren, die groß gegen den Kondensator 9 sind, eingeschaltet werden.In the line b, c or a, d can be used to limit the current the voltage source 2 also resistors, in particular capacitors, which are large against the capacitor 9 are switched on.

Die Genauigkeit der Anordnung hängt vorzugsweise von der Einstellung der Funkenstrecken 4, 4' ab. Diese werden beansprucht durch eine langsame veränderliche Zusatzspannung und eine plötzlich auftretende wesentlich niedrigere WiederkehrspannunE, r. The accuracy of the arrangement preferably depends on the setting of the spark gaps 4, 4 '. These are claimed by a slow changing Additional voltage and a suddenly occurring, significantly lower return voltage, r.

Bei wesentlichen Änderungen des zum Durchbruch dienenden Momentanwertes der Wiederkehrspannung ist die Änderung der Einstellung der Funkenstrecken 4 nur gering. Dies kann durch eine weitere Verbesserung der Anordnung behoben werden, indem die Funkenstrecken 4 als gesteuerte Mehrfachfunkenstrecken ausgebildet werden, wobei die Steuerung kapazitiv und ohmisch erfolgt. Die Ohmsche Steuerung, die für die Niederfrequenz maßgeblich ist, sorgt für möglichst hohe Uberschlagsfestiglteit bei Niederfrequenz, die kapazitive Steuerung dagegen für eine möglichst geringe Überschlagsfestigkeit bei höherer Frequenz. Durch diese Maßnahme kann die Einstellung der Funkenstrecken wesentlich genauer vorgenommen werden. In the event of significant changes in the instantaneous value used for the breakthrough the recovery voltage is changing the setting of the spark gaps 4 only small amount. This can be remedied by further improving the arrangement, in that the spark gaps 4 are designed as controlled multiple spark gaps, where the control is capacitive and ohmic. The ohmic control that is used for the low frequency is decisive, ensures the highest possible rollover strength at low frequency, the capacitive control on the other hand for as low a level as possible Flashover strength at higher frequency. By doing this, the setting the spark gaps can be made much more precisely.

Ein weiterer Weg zur Summenbildung der Zusatzspannung und der wiederkehrenden Spannung ist durch die Transformation der wiederkehrenden Spannung gegeben. Die Transformatoren, die hierzu dienen, müssen, um eine möglichst geringe Zeitverzögerung zu geben, eine möglichst niedrige Streuung besitzen. Der Vorteil der Transformation liegt darin, daß die zur Zündung dienende umgespannte wiederkehrende Spannung in die Größenordnung der Zusatzspannung oder darüber gebracht werden kann. Another way of adding up the additional voltage and the recurring ones Tension is given by the transformation of the recurring tension. the Transformers, which are used for this, must have the smallest possible time delay to give as low a spread as possible. The advantage of transformation lies in the fact that the recurrent voltage used for ignition is in the magnitude of the additional voltage or above can be brought.

In Abb. 3 ist ein Beispiel für die transformatorische Zündung dargestellt. An example of transformer ignition is shown in Fig. 3.

Die Zusatzspannung wird zunächst vom Prüfschalter durch die in Reihe liegenden Funkenstrecken 4, 4' abgehalten. Zu Erzielung der bestimmten Potentialverteilung an beiden Strecken dienen gegen den Kondensator 9 kleine Kondensatoren I2, I2', die das Potential des Punktes g regeln. The additional voltage is initially from the test switch through the in series lying spark gaps 4, 4 'held. To achieve the specific potential distribution on both lines there are 9 small capacitors I2, I2 ', which regulate the potential of point g.

Zwischen den Punkten g, 11 befindet sich der Wandler II, der zwischen diesen Punkten eine der Lichtbogenspannung proportionale Spannung erzeugt. Solange diese Spannung niedrig ist, entspricht das Potential des Punktesh demjenigen des Punktes, und die Funkenstrecken 4, 4' werden entsprechend ihrer Einstellung durch die Zusatzspannung allein beansprucht. Tritt aber eine hohe Wiederkehrspannung auf, so verschiebt sich das Potential von h, während das Potential von g fest bleibt. Dadurch schlagen die Funkenstrecken über. Zuerst schlägt diejenige Funkenstrecke über, an der sich die Zusatzspannung mit der transformierten wiederkehrenden Spannung addiert. Die zweite Funkenstrecke wird mitgerissen. Between the points g, 11 is the converter II, which is between generates a voltage proportional to the arc voltage at these points. So long this voltage is low, the potential of the point corresponds to that of the Point, and the spark gaps 4, 4 'are corresponding to their setting stressed by the additional tension alone. But if there is a high recovery voltage then the potential of h shifts, while the potential of g remains fixed. This causes the spark gaps to jump over. The spark gap strikes first over, at which the additional voltage with the transformed recurring voltage added. The second spark gap is carried away.

Bei den beschriebenen Anordnungen gelangt die Zusatzspannung gleichzeitig an die Schalterklemmen und an den Kurzschlußgenerator. Die Zusatzspannung wird durch (leil Generator kurzgeschlossen, so daß sie am Schalter nur in Form eines Stoßes oder einer schnellen gedämpften Schwingung auftreten kann. In the arrangements described, the additional voltage is applied at the same time to the switch terminals and to the short-circuit generator. The additional tension is through (leil generator short-circuited so that the switch only takes the form of a surge or a rapid damped oscillation can occur.

Dieser Nachteil läßt sich vermeiden, wenn iii Reihe mit dem Prüfschalter in an sich bekannter Weise ein Hilfsschalter gelegt wird, der gleichzeitig mit dem Prüfschalter geöffnet wird und den Generator von den Klemmen des Prüfschalters abtrennt. This disadvantage can be avoided if iii series with the test switch in a known manner, an auxiliary switch is placed simultaneously with the Test switch is opened and disconnects the generator from the terminals of the test switch.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Test set-up for high-performance switches, at the voltage stress after the power interruption by pressing a additional voltage is increased and at which the sum of the recurring voltage occurs at the switch to be tested and the additional voltage at spark gaps, so that this by the total voltage and the additional voltage to the switch terminals arrives, characterized by means by which the additional voltage with the polarity the again. reverse voltage is brought to the test switch.

2. Test arrangement according to claim I, characterized in that the Ignition of the spark gaps (4, 4 ') via crosswise arranged resistors (7, 7') takes place, which is carried out by others in the connecting lines between the terminals of the switch to be tested (3) and the terminals of the additional voltage source (2) Spark gaps (8, 8 ') are bridged.

3. Test arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the spark gaps (4, 4 ') symmetrically in both supply lines (e, c and f, d) the additional voltage source (2) are arranged.

4. Test arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that in the supply lines to the additional voltage source (2) apparent resistances, in particular Capacitors are switched on, which after a voltage surge the following Limit current.

5. Test arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the ignition spark gaps (4, 4 ') at a low frequency as high as possible and at high frequency have the lowest possible breakdown voltage.

6. Test arrangement according to claim I, characterized in that the Recovery voltage is transformed with the additional voltage before it is added and is placed at the center pole of a triple spark gap created by the additional voltage is claimed.

7. Test arrangement according to claim 6, characterized in that in An auxiliary switch is located in series with the test switch, which is at the same time as the test switch is opened and prevents the short circuit of the additional voltage via the power source (I).